CN110410496B - 驻车机构及其使用方法和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驻车机构及其使用方法和车辆，所述的驻车机构包括与传动装置的输出构件联动的驻车齿轮，以及在驱动部件和复位装置的作用下构成与驻车齿轮卡合或脱离而使驻车机构处于驻车位置或驻车解除位置的驻车臂，其中，驱动部件承载动力装置的输出动力。还包括设于驻车臂上的阻挡配合部以及设于动力装置和驱动部件之间的驱动连接件。在复位装置故障的情况下，阻挡配合部与驱动连接件上的随动部形成阻挡配合，抑制阻挡配合部或驱动连接件的进一步运动，防止车辆运动时意外卡合或车辆驻车时的驻车解除，避免严重损坏车辆或车辆故障情况下用车。

Description

驻车机构及其使用方法和车辆

技术领域

本发明涉及车辆结构技术领域，特别涉及一种驻车机构，本发明还涉及到了该驻车机构的使用方法，以及装载有该驻车机构的车辆。

背景技术

现有的电子驻车机构，主要零件包括电机、棘爪、推杆总成、驻车臂、驻车齿轮和回位弹簧。在执行驻车命令时，电机带动棘爪转动，进而带动推杆总成轴向移动。推杆上的凸轮的轴向移动挤压驻车臂卡入驻车齿轮槽中，完成驻车。当需要解除驻车时，电机反转，凸轮在推杆的带动下返回原位，不再挤压驻车臂。驻车臂在回位弹簧的带动下恢复原位。如果回位弹簧失效，则驻车臂可能在车辆行进过程中转动而与驻车齿轮接触，或者在解除驻车时，驻车臂无法从驻车齿轮槽中脱出，车辆上的人员也无法获知回位弹簧失效。这均可能导致驻车齿轮乃至整个变速器的损坏，造成行车安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种驻车机构，以提高驻车机构的使用安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种驻车机构，具有：

驻车齿轮；

驻车臂，被构造成于驻车位置和驻车解除位置之间的转动；所述驻车臂具有在驻车力的驱动下转动至所述驻车位置而与所述驻车齿轮卡合的卡合部；

复位装置，被构造成与所述驻车臂的驱动连接，以在所述驻车力消失时，驱动所述驻车臂由所述驻车位置转动至所述驻车解除位置并保持；

驱动部件，被构造成承载动力装置的输出动力，以形成驻车力或消除驻车力；

驱动连接件，连接于所述动力装置的动力输出端和所述驱动部件之间，所述驱动连接件被构造成于所述驱动装置驱动下的运动，并基于该运动而驱使所述驱动部件产生驻车力或消除驻车力；于所述驱动连接件上联动有随动部；

阻挡配合部，固连在所述驻车臂上并向所述随动部延伸设置；

于消除驻车力时的所述驱动连接件运动过程中，因所述复位装置失效而致使所述驻车臂保持于所述驻车位置时，所述阻挡配合部构成与所述随动部的阻挡配合，以抑制所述随动部的继续运动；因所述复位装置失效而使所述驻车臂由所述驻车解除位置向所述驻车位置运动时，所述随动部构成与所述阻挡配合部的阻挡配合，以抑制该运动。

进一步的，所述动力装置为旋转动力输出装置，所述驱动连接件固定安装于所述动力装置的输出轴上。

进一步的，所述动力装置和所述驻车臂分置于所述驻车齿轮的径向两侧。

进一步的，所述驱动部件包括相对于车体固定设置的、具有引导面的引导块，承载动力装置的输出动力以具有轴向往复移动的顶推杆，随动于所述顶推杆上的顶推块；因所述顶推块与所述引导面的滑动配合，所述顶推块具有赋予所述驻车臂驻车力或消除驻车力的运动。

进一步的，所述顶推块滑动套装于所述顶推杆上，于所述顶推杆上设有弹性装置；所述弹性装置构成所述顶推块的弹性支撑，以保持所述顶推块于自然状态下的初始位置。

进一步的，所述驻车机构包括反馈单元；于消除驻车力时的所述驱动连接件运动过程中，因所述复位装置失效而致使所述驻车臂保持于所述驻车位置时，所述反馈单元对所述阻挡配合部抑制所述随动部的继续运动进行信息反馈。

进一步的，所述反馈单元被构造成对所述动力装置运转状态的信息反馈。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明所述的驻车机构，通过在驻车臂上设置阻挡配合部，并在驱动连接件上设置随动部，在复位装置失效时，阻挡配合部会与随动部形成阻挡配合，防止驻车臂与驻车齿轮的非预期接触，可避免驻车装置严重损坏，保证车辆及人员安全。

(2)采用旋转动力输出装置可使驻车机构简单，安装方便。

(3)动力装置和驻车臂分置在驻车齿轮的径向两侧，有利于驻车机构布置，减少驻车机构的空间占用。

(4)通过设置弹性装置对顶推块形成弹性支撑，可防止卡合部与驻车齿轮位置不合适时形成硬接触，而导致卡合部与驻车齿轮的过度磨损。

(5)反馈单元的设置能使驾乘人员快速了解驻车机构的故障，保证车辆及人员的安全。

本发明的还提供了提供一种车辆，在车辆上装载有如上所述的驻车机构。

本发明的另一目的在于提供如上所述的驻车机构的使用方法，该方法包括车辆驻车步骤，以及车辆驻车解除下的车辆运转操作步骤，还包括：

驻车解除异常使用步骤：于消除驻车力时的所述驱动连接件运动过程中，因所述复位装置失效而致使所述驻车臂保持于所述驻车位置时，所述阻挡配合部构成与所述随动部的阻挡配合，以抑制所述随动部的继续运动；

车辆运转下的驻车机构异常使用步骤：因所述复位装置失效而使所述驻车臂由所述驻车解除位置向所述驻车位置运动时，所述随动部构成与所述随动部的阻挡配合，以抑制该运动。

进一步的，所述驻车解除异常使用步骤中，设有由反馈单元对所述阻挡配合部抑制所述随动部的继续运动进行信息反馈的步骤。

本发明的车辆和该驻车机构的使用方法具有如上述驻车机构相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的驻车机构处于驻车位置时的结构示意图；

图2为本发明实施例一所述的驻车机构处于驻车解除位置时的结构示意图；

图3为本发明实施例一所述的驻车臂的结构示意图；

图4为本发明实施例一所述的顶推块在顶推杆上的安装结构示意图；

图5为本发明实施例一所述的驻车机构在复位装置失效时防止驻车臂与驻车齿轮卡合的示意图；

图6为本发明实施例一所述的驻车机构在复位装置失效时防止驻车臂与驻车齿轮脱离的示意图。

附图标记说明：

1-驻车齿轮，2-驻车臂，21-卡合部，22-阻挡配合部，23-驻车臂本体，24-连接杆，25-扭簧安装槽，26-安装孔，3-复位装置，4-驱动部件，41-顶推杆，42-引导块，421-引导面，43-顶推块，4301-弹簧孔，4302-阻挡孔，44-阻挡环，45-弹性装置，46-铆钉，5-驱动连接件，51-随动部，6-动力装置，61-输出轴，7-驻车臂轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种驻车机构，如图1和图2所示，该驻车机构包括与传动装置的输出构件联动的驻车齿轮1，以及具有卡合部21的驻车臂2。驻车臂2可在驻车力的驱动下转动而使卡合部21与驻车齿轮1卡合，使驻车机构处于如图1所示的驻车位置。该驻车机构还包括与驻车臂2驱动连接的复位装置3，该复位装置3可在驻车力消失时，驱动驻车臂2回转而使卡合部21与驻车齿轮1脱离，使驻车机构处于如图2所示的驻车解除位置。此外，该驻车机构还包括承载动力装置6的输出动力、而可形成驻车力或消除驻车力的驱动部件4。

除此之外，该驻车机构还包括连接于动力装置6的动力输出端和驱动部件4之间的驱动连接件5。驱动连接件5由动力装置6的带动而运动，并基于该运动而使驱动部件4产生驻车力或消除驻车力，在驱动连接件5上还联动设有随动部51。同时，该驻车机构还包括固定在驻车臂2上并向随动部51延伸的阻挡配合部22。该阻挡配合部22可在复位装置3失效时构成与随动部51的阻挡配合，抑制随动部51或阻挡配合部22的继续运动。

本实施例中，驻车臂2的结构如图1和图3所示，其为三段式结构，包括近似成条形状的驻车臂本体23，以及近似垂直于驻车臂本体23的连接杆24，还包括固连于连接杆24一端并向驱动连接件5延伸的阻挡杆，该阻挡杆构成了阻挡配合部22。当然，阻挡配合部22也可由驻车臂本体23直接向驱动连接件5延伸，但相比三段式结构，稳定性较差。在驻车臂2面向驻车齿轮1一侧形成有卡合部21，该卡合部21具体为可与驻车齿轮1啮合的单个卡齿。当然，卡合部21也可为其他结构，比如为一个可插入驻车齿轮1槽内的方块。但卡合部21为方块或其他形状会在与驻车齿轮1的卡合过程过快的磨损，不利于驻车机构的使用寿命。

本实施例中，驻车臂2的安装方式如图1和图2所示，平行于驻车齿轮1的轴心，相对于车体固定设有一个驻车臂轴7。在驻车臂本体23上设有安装孔26，驻车臂2通过该安装孔26套设在驻车臂轴7上，并可绕驻车臂轴7转动。

本实施例中，如图1和图2所示，复位装置3具体为设于驻车臂轴7上的扭簧，该扭簧一端与驻车臂2连接，另一端安装在驻车臂轴7上的扭簧安装槽25内。在驻车臂2受到驻车力作用而使驻车机构处于驻车位置时，扭簧处于蓄能状态。在驻车力消失时，扭簧可带动驻车臂2转动而使驻车机构处于驻车解除位置并保持，直至驻车臂2下次受到驻车力作用。复位装置3除可为扭簧外。也可在车体上固定一个连接件，并在连接件和驻车臂2之间设置一个拉簧。还可以将上述的驻车臂轴7替换为扭杆弹簧，并将其两端固定，并将驻车臂2固定在扭杆弹簧上。

本实施例中，驱动部件4具体包括相对于车体固定布置的、具有引导面421的引导块42，在驱动连接件5的带动下具有往复移动的顶推杆41，以及随动于顶推杆41的顶推块43。顶推杆41的具体结构如图1所示，呈“L”形，一端与驱动连接件5铰接，另一端安装有顶推块43。顶推块43的具体结构如图2和图4所示，一端呈近似圆锥形，另一端呈圆柱形，通过设在其中心的通孔套设在顶推杆41上。引导块42的具体结构如图2所示，在其面对顶推块43的一侧设有随形于顶推块43圆锥形一端的引导面421，以使顶推块43运动朝向保持不变。

顶推块43可固定在顶推杆41上，并由顶推杆41带动而挤压驻车臂2，使卡合部21与驻车齿轮1卡合。但使用过程中不可避免的会出现卡合部21不能插入驻车齿轮1齿槽的情况，此时卡合部21与驻车齿轮1之间压力较大，驻车齿轮1转动时卡合部21与驻车齿轮1之间的磨损加剧，影响驻车机构的使用寿命。为此本实施例中，如图4所示，顶推块43滑动设置在顶推杆41上，并在顶推杆41上固定套设有一个阻挡环44，在阻挡44和顶推块43之间设置有一个弹性装置45，本实施例中弹性装置为弹簧。为防止弹簧受力不均匀，本实施例中，还在顶推块43靠近弹簧一端设有可容纳弹簧的弹簧孔4301。为防止顶推块43从顶推杆41中脱出，在顶推杆41末端设有贯穿顶推杆41的铆钉46.且对应铆钉46，在顶推块43上设有一个阻挡孔4302。

驱动部件4采用上述的结构后，在实现驻车位置的过程中，如图1和图3所示，顶推杆41推动弹簧，弹簧推动顶推块43移动，顶推块43对驻车臂2形成挤压，如果卡合部21刚好与驻车齿轮1卡合，则完成驻车。若卡合部21不能与驻车齿轮1完成卡合，则驻车臂2对顶推块43的反作用力会压缩弹簧，直至驻车齿轮1转动一定角度，卡合部21与驻车齿轮1卡合。相比顶推块43固定在顶推杆41上的方式，驻车齿轮1转动过程中与卡合部21的压力明显减小，因而可以减少磨损，延长驻车机构的使用寿命。

本实施例中，驱动连接件5的结构如图1和图2所示，为条形板状，其通过该设置在一端的固定孔固定套设在动力装置6的输出轴61上。且相对于固定孔，在另一端设有供顶推杆41铰接的安装孔。驱动连接件5在输出轴61的带动下绕输出轴61转动，与顶推杆41及顶推块43形成曲柄滑块机构。输出轴61绕不同的方向转动，可带动顶推块43向不同方向的往复移动，从而产生驻车力或消除驻车力。

本实施例中，随动部51的结构如图1所示，由驱动连接件5的侧面构成。当然，随动部51也可以为固定在驱动连接件5侧面的安装块。通过随动部51及上述阻挡配合部22的设置。该驻车机构具有如下功能：

首先，驻车机构处于驻车解除位置时，若复位装置3正常，如图2所示，驻车机构接收到驻车信号时，动力装置6的输出轴61正转，带动驱动连接件5转动，进而由顶推杆41带动顶推块43向挤压驻车臂2的方向移动，由于在阻挡配合部22和随动部51之间有一定的间隙，且阻挡配合部22与随动部51同时转动，因此阻挡配合部22与随动部51不会产生接触。卡合部21能与驻车齿轮1卡合，完成驻车。若复位装置3失效，在车辆振动或其他情况下，驻车臂2可能会发生非预期的转动，若无随动部51，驻车臂2可能会与驻车齿轮1产生非预期接触，在车辆行驶时，会造成严重的车辆损坏，危及人员安全。而设置随动部51，如图5所示，在没有驻车信号的情况下，随动部51不会发生移动。在阻挡配合部22转动与随动部51接触后，随动部51会阻止驻车臂2向驻车齿轮1靠近的运动，保证行车安全。

其次，驻车机构处于驻车位置时，若复位装置3正常，如图2所示，驻车机构接收到驻车解除信号时，动力装置6的输出轴61反转，带动驱动连接件5转动，复位装置3带动驻车臂2翻转，由于在阻挡杆和随动部51之间有一定的间隙。阻挡配合部22与随动部51不会接触，顶推杆41带动顶推块43向脱离驻车臂2的方向移动，使卡合部21与驻车齿轮1脱离，使驻车机构处于驻车解除位置。若复位装置3失效，如图6所示，阻挡配合部22会保持不动，而驻车机构接收到驻车解除信号时，动力装置6输出轴61反转，带动驱动连接件5转动，在随动部51与阻挡配合部22接触后，阻挡配合部22会阻止随动部51也即动力装置6的进一步转动，使得卡合部不能与驻车齿轮脱离，驻车机构会保持驻车位置，防止复位装置3损坏情况下的用车。

综上所述，驻车机构处于驻车位置或驻车解除位置时，即使复位装置3故障，该驻车机构也能保证车辆的安全，阻止复位装置3故障情况下的用车。

为使驾乘人员快速了解复位装置3故障的情况，本实施例中，该驻车机构还设置有反馈单元。在消除驻车力时的所述驱动连接件5运动过程中，因所述复位装置3失效而致使驻车臂2保持于驻车位置时，反馈单元对所述阻挡配合部22抑制所述随动部51的继续运动进行信息反馈。本实施例中，即对上述驻车臂2处于驻车位置，复位装置3失效的情况下，随动部51与阻挡配合部22接触后，会阻止随动部51也即动力装置6的进一步转动的情况进行反馈。

本实施例中，反馈单元连接于动力装置6，以对动力装置6的运转状态信息进行反馈。在解除驻车位置时，若动力装置6由于随动部51的阻挡而不能继续转动时，即动力装置运转状态异常，此时，由反馈单元(如声光警示器)向车辆上人员反馈信息，使车上人员快速了解车辆状况。当然，反馈单元也可以为设置在阻挡配合部22会随动部51上，比如设置在随动部51上的压力传感器，若压力传感器的压力异常，说明随动部51和阻挡配合部22接触，可能发生故障。反馈单元还可以为设置在顶推块43上的位置传感器，若顶推块43的位置信息与其应有的位置信息不符合，说明该驻车机构发生故障。

本实施例中，动力装置6为旋转动力输出装置。优选的，旋转动力输出装置为电机，电机轴构成上述的输出轴61。为便于驻车机构的布置，减少空间占用，本实施例中，电机位于驻车齿轮1径向的一侧，而驻车臂2通过驻车臂轴7的延伸位于驻车齿轮1径向的另一侧。当然，动力装置6除了为旋转动力输出装置以外，也可以由直线动力和连杆机构组成，只需使驱动连接件5转动即可。

实施例二

本实施例涉及一种车辆，在车辆上装载有如实施例一所述的驻车机构。

通过安装如实施例一所述的驻车机构，可以防止车辆运转过程中，驻车臂2因复位装置3失效而与驻车齿轮1发生非预期的解除，避免严重的车辆损坏和人员伤害。还可以在车辆处于驻车位置时，防止复位装置3失效后，驻车臂2与驻车齿轮1的脱出，避免故障情况下用车。

实施例三

本实施例设计如实施例一所述的驻车机构的使用方法，该方法包括车辆驻车步骤，以及车辆驻车解除下的车辆运转操作步骤，还包括：驻车解除异常使用步骤：于消除驻车力时的所述驱动连接件5运动过程中，因所述复位装置3失效而致使所述驻车臂2保持于所述驻车位置时，所述阻挡配合部22构成与所述随动部51的阻挡配合，以抑制所述随动部51的继续运动。

此外，还包括车辆运转下的驻车机构异常使用步骤：因所述复位装置3失效而使所述驻车臂2由所述驻车解除位置向所述驻车位置运动时，所述随动部51构成与所述随动部51的阻挡配合，以抑制该运动。

此外，在所述驻车解除异常使用步骤中，设有由反馈单元对所述阻挡配合部22抑制所述随动部51的继续运动进行信息反馈的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驻车机构，具有：

驻车齿轮(1)；

驻车臂(2)，被构造成于驻车位置和驻车解除位置之间的转动；所述驻车臂(2)具有在驻车力的驱动下转动至所述驻车位置而与所述驻车齿轮(1)卡合的卡合部(21)；

复位装置(3)，被构造成与所述驻车臂(2)的驱动连接，以在所述驻车力消失时，驱动所述驻车臂(2)由所述驻车位置转动至所述驻车解除位置并保持；

驱动部件(4)，被构造成承载动力装置(6)的输出动力，以形成驻车力或消除驻车力；

驱动连接件(5)，连接于所述动力装置(6)的动力输出端和所述驱动部件(4)之间，所述驱动连接件(5)被构造成于所述驱动装置驱动下运动，并基于该运动而驱使所述驱动部件(4)产生驻车力或消除驻车力；于所述驱动连接件(5)上联动有随动部(51)；

其特征在于，所述驻车机构还具有：

阻挡配合部(22)，固连在所述驻车臂(2)上并向所述随动部(51)延伸设置；于消除驻车力时的所述驱动连接件(5)运动过程中，因所述复位装置(3)失效而致使所述驻车臂(2)保持于所述驻车位置时，所述阻挡配合部(22)构成与所述随动部(51)的阻挡配合，以抑制所述随动部(51)的继续运动；因所述复位装置(3)失效而使所述驻车臂(2)由所述驻车解除位置向所述驻车位置运动时，所述随动部(51)构成与所述阻挡配合部(22)的阻挡配合，以抑制该运动。

2.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于：所述动力装置(6)为旋转动力输出装置，所述驱动连接件(5)固定安装于所述动力装置(6)的输出轴(61)上。

3.根据权利要求2所述的驻车机构，其特征在于：所述动力装置(6)和所述驻车臂(2)分置于所述驻车齿轮(1)的径向两侧。

4.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于：所述驱动部件(4)包括相对于车体固定设置的、具有引导面的引导块(42)，承载动力装置(6)的输出动力以具有轴向往复移动的顶推杆(41)，随动于所述顶推杆(41)上的顶推块(43)；因所述顶推块(43)与所述引导面的滑动配合，所述顶推块(43)具有赋予所述驻车臂(2)驻车力或消除驻车力的运动。

5.根据权利要求4所述的驻车机构，其特征在于：所述顶推块(43)滑动套装于所述顶推杆(41)上，于所述顶推杆(41)上设有弹性装置；所述弹性装置构成所述顶推块(43)的弹性支撑，以保持所述顶推块(43)于自然状态下的初始位置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的驻车机构，其特征在于：所述驻车机构包括反馈单元；于消除驻车力时的所述驱动连接件(5)运动过程中，因所述复位装置(3)失效而致使所述驻车臂(2)保持于所述驻车位置时，所述反馈单元对所述阻挡配合部(22)抑制所述随动部(51)的继续运动进行信息反馈。

7.根据权利要求6所述的驻车机构，其特征在于：所述反馈单元被构造成对所述动力装置(6)运转状态的信息反馈。

8.一种车辆，其特征在于：所述车辆装载有如权利要求1至7中任一项所述的驻车机构。

9.一种驻车机构的使用方法，该方法基于权利要求1至7中任一项所述的驻车机构，包括车辆驻车步骤，以及车辆驻车解除下的车辆运转操作步骤，其特征在于：

驻车解除异常使用步骤：于消除驻车力时的所述驱动连接件(5)运动过程中，因所述复位装置(3)失效而致使所述驻车臂(2)保持于所述驻车位置时，所述阻挡配合部(22)构成与所述随动部(51)的阻挡配合，以抑制所述随动部(51)的继续运动；

车辆运转下的驻车机构异常使用步骤：因所述复位装置(3)失效而使所述驻车臂(2)由所述驻车解除位置向所述驻车位置运动时，所述随动部(51)构成与所述随动部(51)的阻挡配合，以抑制该运动。

10.根据权利要求9所述的驻车机构的使用方法，其特征在于：所述驻车解除异常使用步骤中，设有由反馈单元对所述阻挡配合部(22)抑制所述随动部(51)的继续运动进行信息反馈的步骤。

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